seksan082

นักวิทยาศาสตร์ประสบความสำเร็จในการหา “แผนแม่บท” ของเชื้อมาลาเรียและของยุง

ยงยุทธ ยุทธวงศ์
ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ

เชื้อมาลาเรีย และยุงซึ่งเป็นพาหะของมาลาเรีย ต่างมี “แผนแม่บท” เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย  แผนดังกล่าวประกอบด้วย “ตัวอักษร” ของธรรมชาติที่เรียงกันอยู่ในยีนของมัน  ว่าไปแล้ว ภาษาแห่งชีวิตสร้างขึ้นมาด้วยกฎเกณฑ์ที่ง่ายที่สุด  ยีน ประกอบด้วย ดี เอ็น เอ ซึ่งเป็นสารพันธุกรรม  “ตัวอักษร” เพียงสี่ชนิด (เป็นสารเคมีประเภทเบส  เรียกง่าย ๆ ว่า เอ ที ซี และ จี) เรียงกันเป็นสายยาว  ตัวอักษรเบสประกอบกันขึ้นเป็น “คำ” และเป็น “ภาษา”  กล่าวคือ เป็นคำสั่งให้สิ่งมีชีวิตนั้นกลายเป็นเชื้อมาลาเรีย กลายเป็นยุง แล้วแต่แผนแม่บทของแต่ละตัว  ดังนั้น หากเราได้ล่วงรู้ภาษาของศัตรูที่ก่อโรคทั้งสองนี้ ก็น่าจะสามารถหาทางปราบมันได้ง่ายขึ้น เปรียบเสมือนที่ฝ่ายสัมพันธมิตรสามารถล่วงรู้รหัสสื่อสารของฝ่ายนาซีเยอรมันในสงครามโลกครั้งที่สองทีเดียว

มาลาเรีย หรือ ไข้จับสั่น หรือ ไข้ป่า เป็นโรคติดต่อที่อยู่กับมนุษย์มานานมากแล้ว  แม้ในปัจจุบัน ซึ่งการแพทย์และการสาธารณสุขได้ช่วยให้โรคนี้บรรเทาความรุนแรง หรือแม้แต่หมดไปในหลายประเทศ  โรคนี้ก็ยังคงความรุนแรงอยู่ในอีกหลายแห่ง รวมทั้งในประเทศไทย แต่ละปี จะมีผู้มีโอกาสติดเชื้ออยู่ถึงห้าร้อยล้านคน และจะมีคนตายจากโรคนี้ถึงกว่าล้านคน ส่วนมากอยู่ในประเทศด้อยพัฒนา  นับว่าเป็นโรคที่ร้ายแรงกว่าเอดส์เสียด้วยซ้ำ  มาลาเรียก็คล้ายกับโรคติดต่ออีกหลายโรคในประเทศที่ยังด้อยพัฒนา  คือ เป็นโรคของคนจน  บริษัทยาทั้งหลายก็ไม่สนใจจะผลิตยามารักษา เพราะขายก็ไม่ได้เงินมากเท่ากับขายยาที่รักษามะเร็ง โรคหัวใจ หรือเอดส์  เรียกได้ว่า ไม่มีตลาด  เมื่อเป็นอย่างนี้ก็ไม่ค่อยมีการวิจัยที่จะทำให้มียาหรือวัคซีนขึ้นมา นับเป็นความโชคร้ายของคนจน

แต่ก็ไม่ถึงกับโชคร้ายสุดๆเสียทีเดียว  ยังพอมีการวิจัยที่ได้รับการสนับสนุนจากแหล่งต่างๆ  มีนักวิจัยที่สนใจเรื่องของมาลาเรีย  โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ที่อยากรู้ความลับของเชื้อมาลาเรีย และของยุงที่เป็นพาหะ ว่ามีลักษณะพันธุกรรมอย่างไร  ยิ่งสมัยนี้เป็นสมัยของการแสวงหาข้อมูลพันธุกรรมทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต ที่เรียกกันว่าข้อมูลจีโนม  ยิ่งมีผู้อยากรู้มากขึ้น

รู้ไปทำไมหรือ  เมื่อปีที่แล้วได้มีการประกาศข้อมูลจีโนมมนุษย์ขึ้นแล้ว เป็นประวัติศาสตร์อันสำคัญยิ่ง เพราะเป็นการเปิดยุคใหม่ของชีววิทยาและการแพทย์ ยุคที่เราได้รู้ว่าข้อมูลพันธุกรรมทั้งหมดของมนุษย์นั้นเป็นอย่างไร  ตัวอักษรเบสทั้งสี่ชนิดของจีโนมของมนุษย์มีการเรียงกันอย่างไร มีส่วนใดบ้างที่กำหนดลักษณะต่างๆของมนุษย์  พร้อมกับความก้าวหน้าที่น่าตื่นเต้นเกี่ยวกับข้อมูลของมนุษย์นั้น ก็ได้มีผู้ศึกษาลำดับการเรียงตัวของอักษรเบสชีวิตของสิ่งมีชีวิตอื่นอีกมาก  และข้อมูลจีโนมของเชื้อมาลาเรียและของยุงก็ได้มีผู้ศึกษามาหลายปีแล้ว  จนในที่สุด เมื่อต้นตุลาคมนี้เอง ก็มีการตีพิมพ์ผลงาน แสดงข้อมูลจีโนมทั้งหมดทั้งของเชื้อมาลาเรีย และของยุงก้นปล่องที่นำเชื้อมาลาเรีย  ข้อมูลเหล่านี้น่าจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งหลายประการด้วยกัน

ข้อมูลจีโนมของเชื้อมาลาเรีย ซึ่งมาจากการศึกษาร่วมกันโดยนักวิทยาศาสตร์จากอังกฤษและสหรัฐฯ จะทำให้สามารถเปรียบเทียบกับข้อมูลของคน เพื่อให้รู้ว่ามีส่วนสำคัญที่แตกต่างกันอย่างไร  การรู้ความแตกต่างนี้จะทำให้ผลิตยา หรือวัคซีนที่มีผลในการปราบมาลาเรีย แต่ไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ได้  ยาและวัคซีนเหล่านี้จะมีผลต่อเชื้อมาลาเรียโดยเฉพาะ เพราะได้ออกแบบมาให้ทำงานในการทำลายเป้าหมายที่เป็นของเชื้อโดยเฉพาะ เป้าหมายที่เป็นผลผลิตของยีนของเชื้อ ซึ่งผลผลิตนี้ไม่มีในคน  เพราะคนไม่มียีนดังกล่าว  กล่าวอย่างย่อๆ เราสามารถศึกษายีนทั้งสิ้น 5300 ยีนของเชื้อมาลาเรีย ที่เดี๋ยวนี้ได้รู้ลำดับการเรียงของตัวอักษรเบส 23 ล้านตัว ซึ่งได้รับการเปิดเผยในสัปดาห์ที่ผ่านมานี้  เทียบกับยีนของคนที่มีประมาณสามหมื่นยีน มีตัวอักษรเบสทั้งสิ้นสามพันห้าร้อยล้านตัว ที่ได้ประกาศมาเมื่อปีที่แล้วนั้น เพื่อจะได้รู้ว่ามียีนใดบ้างที่จะเป็น “ยีนเป้าหมาย” ของยาและวัคซีน ที่เมื่อเราใช้ยาหรือวัคซีนแล้ว จะได้ผลในการรักษาหรือป้องกัน แต่จะไม่มีผลร้ายต่อคนด้วย

ข้อมูลเช่นนี้เป็นประโยชน์ต่อนักวิจัยและพัฒนายาและวัคซีนทั่วโลก  ในประเทศไทยเอง มีกลุ่มวิจัยเรื่องการพัฒนายาต้านมาลาเรีย เช่นที่ศูนย์ไบโอเทค หรือที่มหาวิทยาลัยมหิดล จุฬา ฯลฯ ที่จะได้ประโยชน์จากข้อมูลจีโนมนี้  ข้อดี คือข้อมูลนี้ได้ประกาศออกมาให้เป็นสมบัติสาธารณะ ซึ่งนักวิจัยทุกคนมีสิทธิใช้ได้โดยไม่เสียค่าใช้จ่าย  ทั้งนี้ เนื่องจากการวิจัยได้รับการสนับสนุนจากมูลนิธิและสถาบันของรัฐ

ข้อมูลจีโนมของยุงมีความยาวและสลับซับซ้อนมากกว่าของเชื้อมาลาเรีย กล่าวคือ มียีนทั้งสิ้นประมาณ 14,000 ยีน ลำดับอักษรเบสรวม 278 ล้านตัว  ข้อมูลนี้มาจากงานของนักวิทยาศาสตร์ในบริษัทสหรัฐฯ ที่ได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาล  และจะมีประโยชน์ในการทำให้เข้าใจว่าเชื้อมาลาเรียมีปฏิสัมพันธ์กับยุงอย่างไร และจะทำอย่างไรที่จะทำให้ยุงไม่สามารถนำเชื้อมาลาเรียได้  ซึ่งขณะนี้มีการทดลองที่จะผลิตยุงที่มีการแปลงพันธุ์ เพื่อให้ได้พันธุ์ที่จะไม่สามารถนำเชื้อมาลาเรียได้  การที่ได้ข้อมูลจีโนมยุงยังอาจจะทำให้เข้าใจติกรรมของมันได้ดียิ่งขึ้น ได้รู้ว่าการที่มันสามารถดื้อยาฆ่าแมลงได้นั้น เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ยีนไหน อย่างไร  ความรู้เหล่านี้จะทำให้ควบคุมยุงได้ดียิ่งขึ้น ต่างจากเมื่อก่อน ที่ พยายามจะทำลายมันด้วยยาฆ่าแมลงเพียงอย่างเดียว อันก่อให้เกิดผลข้างเคียงต่อสิ่งแวดล้อมที่ไม่พึงปรารถนา

ข่าวดีทั้งสองนี้ ไม่ได้หมายความว่า เราจะปราบมาลาเรียให้หมดไปได้ในไม่ช้า  ถ้าจะเปรียบเหมือนสงคราม  ก็เหมือนกับว่า เราได้ชนะการสู้รบสองครั้งในสัปดาห์เดียว  แต่ยังมีศึกอยู่ข้างหน้าอีกมาก  เชื้อมาลาเรียไม่ใช่เชื้อประเภทซื่อบื้อที่จะปราบกันได้ง่ายๆ มันมีลูกไม้ มีกลเม็ดเด็ดพรายมากมาย  ตัวอย่างเช่น มันสามารถผสมผสานส่วนต่างๆของจีโนมของมัน ทำให้ได้ผลผลิตบนผิวเซลล์ที่มีความแตกต่างกันมากมาย  ร่างกายของเราพยายามต่อสู้ด้วยระบบภูมิคุ้มกัน แต่พอสู้กับตัวหนึ่งได้ ก็มีตัวใหม่ออกมาอีก คล้ายเดิม แต่ไม่เหมือนกัน ทำให้ต้องเริ่มสู้กันใหม่  ในการใช้ยาต้านมาลาเรียก็เช่นกัน เชื้อก็ต่อต้านได้ด้วยการเปลี่ยนแปลงยีนที่ทำให้ยาเดิมใช้ไม่ได้ผล  แต่คราวนี้ อย่างน้อย การที่เราได้รู้ว่าข้อมูลทั้งหมดของมันมีอะไรบ้าง ก็จะทำให้เข้าใจลูกไม้ของมันในการผสมผสานหรือดัดแปลงยีนของมันในสงครามนี้  บางทีเราอาจชนะได้ในที่สุดจากการสามารถถอดรหัสลับของมันได้นี่เอง